鑄造工業(yè)

5）等溫淬火球鐵各商標首要靠不平等溫溫度取得，與化學成分關系不大，即同一成分球鐵用不平等溫淬火溫度可生產不同商標ADI。化學成分首要決定于鑄件巨細，壁厚和結構。

6）等溫淬火球鐵的某些安排也可經過參加合金元素、空氣中強化冷卻取得，但因需要參加大量的Ni、Mo、Cu等合金元素，本錢太高且不安穩(wěn)，因而不加以討論，首要討論經鹽浴等溫淬火處理的ADI。

2. 功能特點

等溫淬火沈陽球墨鑄鐵具有以下功能特點：

（1）強度高、塑性好。在平等伸長率情況下，ADI的抗拉強度是一般球鐵的2倍,而在平等抗拉強度情況下,伸長率是一般球鐵兩倍以上,ADI抗拉強度也優(yōu)于調質處理的碳鋼,與低合金鋼適當。

（2）質量輕。表3是一些材料的單位抗拉強度所需零件重量（w/y）。

表3 幾種原料的w/y

材料

鋁合金(一般)

鋁合金(高強度)

ADI

一般球鐵

20CrMnTi調質

ZnAl合金

一般鍛鋼

密度/抗拉強度

0.022～0.095

0.0056

0.0044～0.0084

0.010～0.018

0.0072

0.017～0.011

0.014

（3）曲折疲勞強度和觸摸疲勞強度等動載功能高。旋轉曲折疲勞強度可達400～500MPa，與調質處理低合金鋼適當；觸摸疲勞強度可達1600～2100MPa，比低合金鋼氮化處理的觸摸疲勞強度高。

（4）吸振性好。ADI因為彈性模量低，加上基體中存在石墨球，能敏捷吸收振動并增大噪聲阻尼，使部件的運轉更安靜和平穩(wěn)。

（5）好的耐磨、抗磨性。實驗標明，硬度為45～48HRC的等溫淬火球鐵齒輪，其壽命比具有馬氏體安排、硬度為58～62HRC的鍛鋼齒輪更長。CADI（含碳化物18％）的耐磨功能勝過許多高合金耐磨鑄鐵（AR），其無缺口沖擊耐性則是耐磨鑄鐵的2～10倍，適宜用于要求優(yōu)異耐磨功能和足夠耐性的場合。

（6）外表強化作用顯著。實驗和生產實踐均證明，ADI具有很好的外表強化作用，能顯著進步構件的疲勞強度。例如2007年11月7日修訂的ASTM897M各商標典型功能中，經過概率50%單齒曲折疲勞強度噴丸的比不噴丸的進步50%左右（見表4）。

表4 噴丸對單齒曲折疲勞的影響

球鐵等級

750

900

1050

1200

1400

1600

不噴丸（MPa）

325

350

365

350

335

320

噴丸（MPa）

650

700

770

700

665

630

曲軸經圓角滾壓后曲折疲勞強度也顯著進步。據美國聯(lián)合收割機的一項研究報告，型號為202重載貨車V-8柴油機ADI曲軸，滾壓前后曲折疲勞強度分別為414MPa和986MPa，進步138%；而一般球鐵曲軸滾壓后的曲折疲勞強度只進步50～60%左右。

此外，ADI的力學功能依據等溫淬火工藝的不同，可以在較大規(guī)模內變化，以滿足零件在不同工作條件的要求。

二、如何取得健全的球鐵坯件

沈陽球墨鑄鐵件是等溫淬火沈陽球墨鑄鐵的基礎，作為等溫淬火沈陽球墨鑄鐵的毛坯件，其要求比一般沈陽球墨鑄鐵要嚴，首要表現在對金相安排和化學成分上，表5為對金相安排的要求。

表5 等溫淬火沈陽球墨鑄鐵坯的要求

球化率（%）

球數/（個/mm2）

磷共晶＋碳化物＋縮松（%）

珠光體/鐵素體

>90

>100

<0.5

穩(wěn)定

1.化學成分的確定

ADI碳當量的引薦規(guī)模見表6。

表6 引薦用于ADI的碳當量

截面尺寸/mm

CE（%）

0～13

4.4～4.6

13～51

4.3～4.6

>51

4.3～4.5

化學成分規(guī)模建議如下：

C

Si

Mn

P

S

Ti

K1

3.6±0.2

2.5±0.2

<0.3

<0.02

<0.015

<0.03

<1

球化系數K1=4.4(%Ti)+ 2.0(%As)+ 2.4(%Sn)+ 5.0(%Sb)+ 290(%Pb)+ 370(%Bi)+1.6(%Al)